CN121752182A - 光体积变化描记图法量测装置及光学血压量测装置 - Google Patents

光体积变化描记图法量测装置及光学血压量测装置

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CN121752182A
CN121752182A CN202480043649.3A CN202480043649A CN121752182A CN 121752182 A CN121752182 A CN 121752182A CN 202480043649 A CN202480043649 A CN 202480043649A CN 121752182 A CN121752182 A CN 121752182A
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曲昌盛
李业文
蓝仁佑
潘怡婷
张嘉芳
陈俊民
钟隆斌
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Abstract

本发明提供一种光体积变化描记图法(Photoplethysmography，PPG)量测装置，其包括：外壳体；内壳体，其与该外壳体耦接并且该内壳体与该外壳体之间可相对移动，其中该外壳体与该内壳体之间包括容置空间，以容置待测物体，及该容置空间的空间尺寸随该外壳体与该内壳体间的相对移动而改变；第一磁性单元，其设置于该外壳体的外壳外侧表面；第二磁性单元，其设置于该内壳体的内壳内侧表面；及光信号模块，其与该外壳体耦接，并配置用以量测该待测物体；其中该第一磁性单元与该第二磁性单元之间具有磁性作用力，该磁性作用力驱使该容置空间的该空间尺寸适配该待测物体的物体尺寸。

Description

光体积变化描记图法量测装置及光学血压量测装置 技术领域
本发明涉及光学量测的领域，并且更具体的，涉及一种光体积变化描记图法(Photoplethysmography,PPG)量测装置以及光学血压量测装置的技术。
背景技术
光体积变化描记图法(Photoplethysmography，PPG)特征是一种能量测与计算血压的方法。然而，若使用PPG特征进行量测与计算时，被测量的物体本身与其周围在有被施加压力的情况下，PPG特征波形会呈现高度不稳定的状况。PPG特征波形不但会持续变化，而且每个波形间有明显差异，甚至于PPG特征波形还可能呈现逐渐消失的趋势。因此如何降低被测量的物体所受到的压力是非常重要的。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而完成的，提供一种PPG量测装置与一种光学血压量测装置。
为了解决上述问题，在本发明的第一方面中，该PPG量测模块包括：一外壳体；一内壳体，其与该外壳体耦接并且该内壳体与该外壳体之间可相对移动，其中：该外壳体与该内壳体之间包括一容置空间，以容置一待测物体，以及该容置空间的空间尺寸随该外壳体与该内壳体间的相对移动而改变；一第一磁性单元，其设置于该外壳体的一外壳外侧表面；一第二磁性单元，其设置于该内壳体的一内壳内侧表面；以及一光信号模块，其与该外壳体耦接，并配置用以量测该待测物体，其中该第一磁性单元与 该第二磁性单元之间具有一磁性作用力，该磁性作用力驱使该容置空间的该空间尺寸适配该待测物体的一物体尺寸。
在本发明的第一方面的一些实施方式中，该光信号模块用于接收经由一发射光量测该待测物体后的一侦测光或用于发射该发射光，以及该发射光具有一发光波长，且该发光波长是依据血氧浓度对光吸收率的影响量来做选择。
在本发明的第一方面的一些实施方式中，该发光波长是从该光吸收率不受该血氧浓度影响的一低血氧影响光波段中来做选择。
在本发明的第一方面的一些实施方式更包括：一外盖，其与该外壳体耦接而组成一第一元件组合；以及一内盖，其与该内壳体耦接而组成一第二元件组合，并于该内盖与该内壳体中间产生该容置空间。
在本发明的第一方面的一些实施方式中，该内壳体更包括：一内壳基座，其与该内盖耦接，其中：该容置空间由该内壳基座与该内盖所形成，以及该第一元件组合包覆该内壳基座与该内盖；以及一弹性翼片，其从该内壳基座的两侧中的一侧向外凸出，并沿该外壳体的该外壳外侧表面延伸，以包覆该外壳体，其中：该第二磁性单元设置于该弹性翼片的一翼片内侧表面，该弹性翼片的一弹力与该磁性作用力中的一个驱使该外壳体向该外盖靠近，以使该容置空间的该空间尺寸适配该待测物体的该物体尺寸，以及通过该磁性作用力与该弹力间的互相作用，以降低该内盖对该待测物体所施加的一压力。
在本发明的第一方面的一些实施方式中，该外壳体包括一第一滑动部，该外盖包括一第二滑动部，以及该第一滑动部与该第二滑动部可滑动的耦接，使该第一滑动部与该第二滑动部之间可相对移动，以调整该容置空间的该空间尺寸。
在本发明的第一方面的一些实施方式更包括：一连结轴，其与该外盖耦接，其中：该第一滑动部包括一第一滑动轴与一第一滑动轨，该第二滑动部包括一第二滑动轨，该第一滑动轴与该第二滑动轨可滑动的耦接， 使该第一滑动轴在该第二滑动轨中可沿一第一滑动方向滑动，以及该连结轴与该第一滑动轨可滑动的耦接，使该连结轴在该第一滑动轨中可沿一第二滑动方向滑动。
在本发明的第一方面的一些实施方式中，该第二元件组合具有一开口部与一接合部，以及该内壳内侧表面在沿该开口部至该接合部的一前后方向具有一倾斜角，以使该容置空间在该开口部的一开口截面积大于该接合部的一接合截面积。
在本发明的第一方面的一些实施方式中，该接合部具有一接合平面，该内壳内侧表面的中间沿该前后方向具有一中间斜线，以及该中间斜线与该接合平面的一法线具有3-7度的该倾斜角。
在本发明的第一方面的一些实施方式中，该内壳内侧表面中邻近该容置空间处包含一内壳摩擦部，以及该内壳摩擦部具有高于该内壳内侧表面中其他部位的一摩擦系数。
为了解决上述问题，在本发明的第二方面中，该光学血压量测装置包括：一磁浮量测装置，其中该磁浮量测装置为本发明的第一方面的一些实施方式中所述的一PPG量测装置；以及一运算模块，其耦接该磁浮装置，以依据该磁浮装置所取得的一量测信号计算一血压数据。
附图说明
本发明的各个方面可从以下详细的揭露以及相应的图表中得到最好的理解。各种特征并未按比例绘制。为了更清晰地进行讨论，各种特征的尺寸可能会任意增加或减小。
图1根据本公开的一个或多个技术，显示了的光学生理信号量测装置的方框图。
图2根据本公开的一个或多个技术，显示该发射光在HbO2与Hb中各自的吸收光谱的示意图。
图3A与图3B根据本公开的一个或多个技术，显示待测物体本身与其周围在没施加压力及有施加压力下，分别的PPG信号波形的示意图。
图4A根据本公开的一个或多个技术，显示图1所例示的一种光学生理信号量测装置在针对待测物体进行量测的透视图。
图4B根据本公开的一个或多个技术，显示图4A所例示的夹式量测装置的透视图。
图5根据本公开的一个或多个技术，显示图4B所例示的夹式量测装置沿一组合方向的爆炸图。
图6A-6C根据本公开的一个或多个技术，分别显示图5所例示的外盖、外壳体以及连结部的透视图。
图7A根据本公开的一个或多个技术，显示图4B所例示的夹式量测装置的上视图。
图7B根据本公开的一个或多个技术，显示沿着图7A的线C1-C1截取的夹式量测装置的横截面图。
图7C根据本公开的一个或多个技术，显示图7B所例示的区域E1的放大图。
图7D根据本公开的一个或多个技术，显示图7B所例示的夹式量测装置的内盖与内壳体沿该组合方向相对移动后的横截面图。
图8A根据本公开的一个或多个技术，显示沿着图7A的线C2-C2截取的夹式量测装置的横截面图。
图8B根据本公开的一个或多个技术，显示图8A所例示的夹式量测装置在容置空间扩大时示意图。
图9根据本公开的一个或多个技术，显示另一种夹式量测装置500的透视图。
图10A根据本公开的一个或多个技术，显示一种环型量测装置的透视图。
图10B根据本公开的一个或多个技术，显示图10A所例示的环型量测装置在针对待测物体进行量测的示意图。
图11A根据本公开的一个或多个技术，显示图10A所例示的环圈元件在摊平状态下的示意图。
图11B根据本公开的一个或多个技术，显示图10A所例示的环圈元件在环形状态下的透视图。
图11C根据本公开的一个或多个技术，显示图10A所例示的光信号模块的透视图。
图12根据本公开的一个或多个技术，显示图10A所例示的环圈元件的材质的示意图。
图13根据本公开的一个或多个技术，显示图10B所例示的区域E2的放大图。
图14A根据本公开的一个或多个技术，显示另一种环型量测装置的透视图。
图14B根据本公开的一个或多个技术，显示图14A所例示的环型量测装置的上方透视图。
图15A根据本公开的一个或多个技术，显示图14A所例示的环型量测装置的上方透视图。
图15B根据本公开的一个或多个技术，显示沿着图15A的线C3-C3截取的环型量测装置的横截面图。
具体实施方式
以下公开包含与本公开中的示例性实施方式有关的特定信息。本公开中的附图及其随附的详细公开仅针对示例性实施方式。然而，本公开不仅仅限于这些示例性实施方式。本领域技术人员将想到本公开的其他变化和实施方式。除非另有说明，否则附图中相同或对应的元件可以由相同或 对应的附图标记表示。此外，本公开中的附图和图示通常不是按比例绘制的，也非一定对应于实际的相对尺寸。
出于一致性和易于理解的目的，相似特征在示例性图中由数字标识(尽管在一些示例中未示出)。然而，不同实施方式中的特征可能在其他方面有所不同，因此不应狭隘地限于图示中的内容。
本公开使用短语“在一个实施方式中”、“在一些实施方式中”等，它们可以各自指代相同或不同实施方式中的一个或多个。术语“耦合”被定义为直接连接或通过中间元件来间接连接，且不一定限于物理连接。术语“包括”是指“包括但不一定限于”它具体表明在上述组合、组、系列和等效物中的开放式的包含或成员。
此外，为了解释和非限制的目的，阐述了诸如功能实体、技术、协议、标准等的具体细节以提供对所描述技术的理解。在其他示例中，省略了对众所周知的方法、技术、系统、架构等的详细公开，以免不必要的细节混淆公开。
图1根据本公开的一个或多个技术，显示了的光学生理信号量测装置1的方框图。光学生理信号量测装置1包括了一运算模块110以及一光学模块120。运算模块110与光学模块120可有线或无线的耦接。图1示出了光学生理信号量测装置1的一个示例。光学生理信号量测装置1可包括比图标更多或更少的元件，或具有各种图标的元件的不同配置。在不脱离本公开的情况下，可以添加额外的元件或者可以使用更少的元件。
在一些实施方式中，光学生理信号量测装置1可用于量测各种生理数据。该生理数据可包括一血压数据、一血氧浓度数据、一血液流速数据、一血液黏滞度数据以及其他生理数据中的至少一个。在一些实施方式中，当该生理数据为该血压数据时，光学生理信号量测装置1可为光学血压量测装置。在一些实施方式中，光学生理信号量测装置1可通过光体积变化描记图法(Photoplethysmography,PPG)量测方法，进行各种生理数据的量测。因此，光学生理信号量测装置1亦可作为PPG量测装置。
运算模块110可以是一个电子装置，其可包括任何一种被配置用来控制光学模块120并接收量测结果的装置。光学模块120可以是一种用于发射具有一发光波长的一发射光、接收该发射光进行PPG量测后的一侦测光以及传送该量测结果至运算模块110的光学设备。运算模块110可以利用有线或无线方式，通过通讯媒体与光学模块120进行通信，以依据该侦测光计算包括该血压数据等的该生理数据。
运算模块110可以是移动电话、平板计算机、桌面计算机、笔记本电脑、服务器、网络计算系统或其他电子设备。运算模块110可以包括比所示的更多或更少的元件，或者具有各种所示元件的不同配置。
运算模块110可被实施为多种合适的处理电路中的任一种，例如一个或多个微处理器、中央处理单元(central processing unit，CPU)、图形处理单元(graphics processing unit，GPU)、系统芯片(system-on-a-chip，SoC)、数字信号处理器(digital signal processor，DSP)、专用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)、现场可编程门数组(field-programmable gate array，FPGA)、离散逻辑、软件、硬件、韧体或其任何组合。当部分地以软件实施时，装置可以将具有软件的计算机可执行指令的程序储存在合适的非暂时性计算机可读媒介中，并且使用一个或多个处理器在硬件中执行计算机可执行指令以执行所公开的方法。
运算模块110和光学模块120可以利用定制协议或遵循现有标准或事实上的标准，包括，但不限于以太网、IEEE 802.11或IEEE 802.15系列、无线USB或电信标准，包括，但不限于全球移动通讯系统(Global System for Mobile Communications，GSM)、码分多址2000(Code-Division Multiple Access 2000，CDMA2000)、时分同步码分多址(Time Division Synchronous Code Division Multiple Access，TD-SCDMA)、全球微波接入互操作性(Worldwide Interoperability for Microwave Access，WiMAX)、第三代合作伙伴长期演进项目(Third Generation Partnership Project Long-Term Evolution，3GPP-LTE)或时分LTE(Time-Division LTE，TD-LTE)。 运算模块110和光学模块120可各自包括被配置为通过通讯媒体发送和/或储存该量测结果以及通过通讯媒体接收该量测结果。
运算模块110可以包括计算器系统接口，其使得该多个侦测影像能够被储存在储存装置上或者能够从储存装置接收。例如，运算模块110可以包括一个芯片组，其支持外围元件互连(Peripheral Component Interconnect，PCI)和快速外围元件互连(Peripheral Component Interconnect Express，PCIe)的总线协议、专有总线协议、通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)协议、内部集成电路(Inter-Integrated Circuit，I2C)协议，或可用于互连对等装置的任何其他逻辑和物理结构。
光学模块120可进一步包括光源模块121以及光量测模块122。在一些实施方式中，当光学生理信号量测装置1作为PPG量测装置时，光学模块120亦可作为一种PPG量测模块。因此，光源模块121可用于发射进行PPG量测的发射光的PPG光源模块，而光量测模块122可为用于接收一侦测光的PPG光量测模块。该侦测光可为该发射光在进行PPG量测后而改变的一光学信号。
该发射光具有一发光波长。为了使进行完PPG量测后的该侦测光所具有的该生理数据不受血氧浓度变化的影响，该发射光的该发光波长可从一低血氧影响光波段中做选择，以避免该血氧浓度变化而对该生理数据产生不必要的偏差值。在一些实施方式中，该低血氧影响光波段包括该发射光在不同的多个血氧浓度的多个待测物体中具有相同或相近的光吸收系数的多个光波波长。因此，当该发光波长从该低血氧影响光波段选择时，该发射光对于具有不同血氧浓度的不同待测物体，具有相同或相近的光吸收系数。在一些实施方式中，该待测物体可包括指尖、指节、手腕、手臂、额头、太阳穴、耳朵或受试者的其他身体部位。
在一些实施方式中，当作为该PPG量测模块的光学模块120用于量测该血压数据时，若该发射光的该发光波长是从该低血氧影响光波段中选择，则该发射光可降低在该多个待测物体的该光吸收系数受到该多个血 氧浓度的影响。因此，无论该血氧浓度的高低，该侦测光都不容易因不同血氧浓度的该待测物体而被吸收了不等量的光能，所以通过该发光波长的选择，可降低该血压数据的该偏差值。
在光学模块120中，该血氧浓度数据可通过血液中不同型态的血红素(Hemoglobin)，针对具有该发光波长的该发射光的吸收差异而计算出来。在正常血液中，血红素以氧合血红素(Oxygenated Hemoglobin,HbO2)与脱氧血红素(Deoxygenated Hemoglobin,Hb)为主。图2根据本公开的一个或多个技术，显示该发射光在HbO2与Hb中各自的吸收光谱的示意图。根据图2显示，在不同光波波长下，该发射光针对HbO2与Hb有各自的光吸收系数。当光吸收系数越高时，则该待测物体对于该发射光具有越高的光吸收率。
在多个特定光波波长中，HbO2的吸收光谱会刚好与Hb的吸收光谱产生多个光谱交会点。在该些光谱交会点中，该发射光在HbO2的光吸收系数会刚好等于Hb的光吸收系数，因此该发射光在HbO2的光吸收率也会刚好等于Hb的光吸收率。在一些实施方式中，该些光谱交会点可包括但不限于390nm、422nm、452nm、500nm、530nm、546nm、570nm、584nm和796nm的光波波长。
当具有该多个特定光波波长中的一个特定光波波长的该发射光在HbO2的光吸收系数等于Hb的光吸收系数时，该多个待测物体的HbO2与Hb两种成分的浓度比例并不会影响该发射光在该多个待测物体的光吸收系数。换言之，当该发射光的该发光波长为该多个特定光波波长中的一个特定光波波长时，该血氧浓度的高低并不影响该发射光在该多个待测物体中的光吸收系数，而使该侦测光可排除因该血氧浓度的高低影响光吸收系数而影响该生理数据的量测准确度。因此，当该发射光的该发光波长为该多个特定光波波长中的一个特定光波波长时，该发射光在不同的血氧浓度的该多个待测物体中具有相同的光吸收系数。在一些实施方式中，该多个特定光波波长可为多个无血氧影响波长。在一些实施方式中，该些光谱交 会点亦可包括光波波长为260nm到344nm之间的光波段中密集的几个交会点。换言之，在260nm到344nm之间的光波段中，该发射光在不同的血氧浓度的该多个待测物体中具有差距极小的光吸收系数。
在部分光波段中，HbO2的吸收光谱会高于Hb的吸收光谱。在该些部分光波段中，该发射光在HbO2的光吸收系数会大于Hb的光吸收系数。在一些实施方式中，该些部分光波段可包括但不限于光波波长为390nm－422nm的光波段、452nm－500nm的光波段、530nm－546nm的光波段、570nm－584nm的光波段和796nm－1000nm的光波段。
在另一部分光波段中，HbO2的吸收光谱会低于Hb的吸收光谱。在该另一部分光波段中，该发射光在HbO2的光吸收系数会小于Hb的光吸收系数。在一些实施方式中，该另一部分光波段可包括但不限于光波波长为422nm－452nm的光波段、500nm－530nm的光波段、546nm－570nm的光波段和584nm－796nm的光波段。
在进行PPG量测时，作为PPG信号的该发射光会受到Hb和HbO2的不同的光吸收系数所影响。因此，为了要减少血氧变化所造成的PPG信号变化，该发射光的该发光波长可从该低血氧影响光波段中选择，也就是Hb和HbO2的吸收光谱上的该些光谱交会点或与该些光谱交会点邻近的光波波长。由于该些光谱交会点的数量大于1，因此该低血氧影响光波段可包括多个子低血氧影响光波段。每一个子低血氧影响光波段包括对应一个的无血氧影响波长以及与该对应一个的无血氧影响波长相近的多个低血氧影响波长。在一些实施方式中，由于该些光谱交会点即为该些无血氧影响波长，因此与该些光谱交会点邻近的光波波长可各自为该低血氧影响波长。
在一些实施方式中，该多个低血氧影响波长可包括以该些光谱交会点为基准加减一波长偏离值的多个相近光波波长。换言之，在一些实施方式中，该多个低血氧影响波长可包括以该些无血氧影响波长为基准加减该 波长偏离值的该多个相近光波波长。在一些实施方式中，该波长偏离值可为1-5nm之间的任意数值。在一些实施方式中，该光波偏离值不大于30nm。
在一些实施方式中，该多个低血氧影响波长可包括该发射光在不同血氧浓度的该多个待测物体中，具有多个相近吸收系数的多个相近光波波长。换言之，在一些实施方式中，该多个低血氧影响波长可包括接近于该些无血氧影响波长且具有该多个相近吸收系数的该多个相近光波波长。在一些实施方式中，当该发射光在不同血氧浓度的该多个待测物体中，不同的光吸收系数之间的一吸收系数差距小于一偏差阈值时，则可视为该发射光的该发光波长属于该多个相近光波波长中。在一些实施方式中，该吸收系数差距可通过该发射光在不同血氧浓度的该多个待测物体的光吸收系数的差异比率来表示。在一些实施方式中，该吸收系数差距可通过HbO2的光吸收系数与Hb的光吸收系数的差异比率来表示。在一些实施方式中，该偏差阈值可为5％-30％。因此，当该偏差阈值可为10％时，只要具有该发光波长的该发射光在HbO2的光吸收系数与Hb的光吸收系数的差异比率小于或等于10％时，则该发光波长属于该多个相近光波波长。在一些实施方式中，通过HbO2的光吸收系数与Hb的光吸收系数的差异比率可直接确定围绕于该无血氧影响波长周围的该多个相近光波波长。
举例来说，该发射光在具有一第一血氧浓度的一第一待测物体下具有一第一光吸收率以及一第一光吸收系数，且该发射光在具有一第二血氧浓度的一第二待测物体下具有一第二光吸收率以及一第二光吸收系数。该第一血氧浓度与该第二血氧浓度不同。在一些实施方式中，当该第一光吸收率与该第二光吸收率的差距小于一吸收率偏差阈值，则该发光波长属于该多个相近光波波长。该吸收率偏差阈值可为3％-10％。在另一实施方式中，当该第一光吸收系数与该第二光吸收系数的差距小于一吸收系数偏差阈值，则该发光波长属于该多个相近光波波长。该吸收系数偏差阈值可为5％-30％。在另一例子中，该发射光在HbO2中具有一第三光吸收率以及一第三光吸收系数，并在Hb中具有一第四光吸收率以及一第四光吸收系数。 在一些实施方式中，当该第三光吸收率与该第四光吸收率的差距小于该吸收率偏差阈值，则该发光波长属于该多个相近光波波长。在另一实施方式中，当该第三光吸收系数与该第四光吸收系数的差距小于该吸收系数偏差阈值，则该发光波长属于该多个相近光波波长。
在光学模块120通过PPG进行各种生理数据时，光学模块120可包括反射式光学模块以及穿透式光学模块。在一些实施方式中，当光学模块120为反射式光学模块时，该反射式光学模块对于波长较短的PPG信号有较大的交流(Alternating Current，AC)信号且特征信号明显。此外，该反射式光学模块的光源模块121至光量测模块122的距离通常较短，有助于降低移动假影(Motion Artifacts)之影响。因此，该反射式光学模块的光源模块121可在该低血氧变化影响光波段中，选择较短波长的发光波长。举例来说：可在620nm以下的波长波段中，任意选择在该无血氧影响波长周围的该子低血氧变化影响光波段中的光波波长作为该发射光的该发光波长。
在另外一些实施方式中，当光学模块120为穿透式光学模块时，由于较短波长的该发射光较容易被该多个待测物体所完全吸收，因此该发光光可选择具有较长波长的光波波长作为该发光波长，使该发射光可针对该多个待测物体进行穿透，举例来说：可在750nm以上的波长波段中，任意选择在该无血氧影响波长周围的该子低血氧变化影响光波段中的光波波长作为该发射光的该发光波长。
根据图2来看，750nm以上的波长波段仅有一个光谱交会点，此光谱交会点为于796nm的光波波长。换言之，该低血氧影响光波段可只包括以796nm的光波波长为主的一个子低血氧影响光波段。在一些实施方式中，在796nm-800nm的光波段中，HbO2的光吸收系数与Hb的光吸收系数的差异比率很低。甚至于在不同的量测方法下，此光谱交会点亦可能经量测而被认定为800nm的光波波长。因此，该低血氧影响光波段可包括作为该无血氧影响波长的796nm以及作为该低血氧影响光波段的796nm- 800nm之间的多个相近光波波长。在一些实施方式中，当光学模块120为穿透式光学模块时，该低血氧影响光波段为796nm-800nm之间的光波段具有最低的血氧浓度影响，因此在通过PPG进行各种生理数据量测时，PPG受到血氧变化所而造成的偏差值会最小，而使穿透式光学模块在796nm-800nm之间的光波段具有最高的准确度。
在一些实施方式中，当光学模块120为反射式光学模块时，目前市面上常见的发光二极管(Light-Emitting Diode，LED)光源有530nm和550nm发光波长的绿光LED，这些光源大多数使用在心率量测，其具有较佳的抗干扰的能力，因此也适合做为血压量测所使用的光源模块121。在另外一些实施方式中，当光学模块120为穿透式光学模块时，亦可选用796nm-800nm之间的红外光LED作为光源模块121。在一些实施方式中，除了LED之外，雷射光源亦可被作为光源模块121，以获得更窄更精准的波长范围。在一些实施方式中，光量测模块122可为光电二极管(Photodiode，PD)，并通过感测到的该侦测光来产生电信号，以产生所需的生理数据。在一些实施方式中，光量测模块122亦可为其他感光元件。
在使用光学模块120以通过PPG特征进行生理数据量测时，光学模块120会设置在该待测物体上。为了使光学模块120可稳固的设置在该待测物体上以稳定的进行量测，该待测物体可能会受到光学模块120压迫。然而，该些压迫所施加的压力可能会造成生理数据量测过程中PPG信号的变形。
图3A与图3B根据本公开的一个或多个技术，显示待测物体本身与其周围在没施加压力及有施加压力下，分别的PPG信号波形的示意图。根据图3A来看，在该待测物体本身与其周围在没被施加压力的情况下，光学模块120所产生的各个PPG波形呈现稳定且差异不大的状况。然而，根据图3B来看，在该待测物体本身与其周围在有被施加压力的情况下，光学模块120所产生的各个PPG波形持续变化而有明显差异，甚至于PPG波形有呈现逐渐消失的趋势。因此，当光学生理信号量测装置1进行生理 数据量测时，无论是穿透式的量测还是反射式的量测，除了须考虑该发射光的该发光波长外，亦须要考虑如何降低光学模块120对于该待测物体所施加的压力。因此，光学模块120须要减少其对该待测物体的约束力与夹紧力所造成的压力，藉此维持稳定的生理信号，并降低量测过程中所造成的波形污染、变形和失真，以确保生理信号的质量足够正确地使用在该生理数据的量测上。
光学模块120可容置于一低压力装置或一无压力装置。该低压力装置或该无压力装置可包括额外的装置空间，以容纳光源模块121与光量测模块122等传感模块。在一些实施方式中，该低压力装置或该无压力装置亦可额外包括一移动侦测器、一压力传感器、一高低通滤波器、一标准化波形筛选器及/或一取样率调变器等其他侦测模块。此外，该低压力装置或该无压力装置亦可包括一温度传感器及/或一心电(Electrocardiography，ECG)传感器等其他感测模块。
在一些实施方式中，该低压力装置或该无压力装置可包含但不限于夹式量测装置以及环型量测装置。在一些实施方式中，该夹式量测装置可包含但不限于指尖量测装置、耳朵量测装置等通过夹持的方式进行量测的装置。在一些实施方式中，该环型量测装置可包含但不限于指环量测装置、手环量测装置、手表量测装置、脚环量测装置、头环量测装置等通过环绕的方式进行量测的装置。在一些实施方式中，该手环量测装置不限于量测手心或手背。在一些实施方式中，该指环量测装置不限于量测手指或脚趾。
在一些实施方式中，该低压力装置或该无压力装置可通过有线或无线的方式与另一量测装置耦接来形成一量测装置组合。在一些实施方式中，具有光学模块120的该低压力装置或该无压力装置可为夹式量测装置以及环型量测装置中任意一种量测装置，而另一量测装置可为同样具有光学模块120的夹式量测装置以及环型量测装置中任意的另一种量测装置。举例来说，该量测装置组合可包括但不限于指尖量测装置与手环量测装置的组合、指环量测装置与手环量测装置的组合、指尖量测装置与手表量测装 置的组合、指环量测装置与手表量测装置的组合、耳朵量测装置与头环量测装置的组合或手环量测装置与脚环量测装置的组合等任意组合方式。
在一些实施方式中，该量测装置组合中的两个量测装置皆可利用PPG量测方法，进行生理数据的量测，且两个量测装置可分别使用相同或不相同的发光波长。在一些实施方式中，两个量测装置所使用的发光波长可皆从该低血氧变化影响光波段中选择。在一些实施方式中，当两个量测装置各自的发射光的发光波长不相同时，两个量测装置可同时利用PPG量测方法取得生理数据，并藉由两组不同的生理数据，进行血液黏滞度分析以取得该血液黏滞度数据。在一些实施方式中，两个量测装置可同时利用PPG量测方法取得生理数据，并藉由两组不同的生理数据，进行血液流速分析以取得该血液流速数据。
在一些其他实施方式中，该量测装置组合中的一个量测装置可为包含光学模块120的该低压力装置或该无压力装置，而另一个量测装置可为不包含光学模块120的该低压力装置或该无压力装置。在另外一些其他实施方式中，该量测装置组合中的一个量测装置可为包含光学模块120的该低压力装置或该无压力装置，而另一个量测装置可不为该低压力装置或该无压力装置。然而，另一个量测装置仍可包含一移动侦测器、一压力传感器、一高低通滤波器、一标准化波形筛选器及/或一取样率调变器等其他侦测模块及/或一温度传感器及/或一ECG传感器等其他感测模块。
在一些实施方式中，当包含光学模块120的该低压力装置或该无压力装置作为血压量测装置时，该低压力装置或该无压力装置于第一次量测可进行血压值校正。此时，可通过额外的一充气式装置对穿戴部位做充气式量测血压，并使用PPG截止信号作为量测血压的信号。此外，在获得第一点血压值后，即可将充气装置泄气至无加压状态，并维持该低压力装置或该无压力装置伏贴穿戴部位，以在无须额外充气加压的情况下，进行后续的PPG血压量测。
图4A根据本公开的一个或多个技术，显示图1所例示的一种光学生理信号量测装置1在针对待测物体4进行量测的透视图。图4A中的光学生理信号量测装置1包括运算模块110、夹式量测装置400以及连接单元401。图4A中的运算模块110为一穿戴装置，并通过有线的连接单元401与夹式量测装置400进行耦接。在一些实施方式中，运算模块110不限于穿戴装置，其亦可为移动电话、平板计算机、桌面计算机、笔记本电脑、服务器、网络计算系统或其他电子设备。在一些实施方式中，运算模块110可通过无线的方式与夹式量测装置400进行耦接，因此运算模块110与夹式量测装置400之间可不存在实体的连接单元401。图4A示出了光学生理信号量测装置1的一个示例。光学生理信号量测装置1可包括比图标更多或更少的元件，或具有各种图标的元件的不同配置。在不脱离本公开的情况下，可以添加额外的元件或者可以使用更少的元件。
请合并参照图1与图4A，夹式量测装置400中可包括光学模块120。夹式量测装置400可用于夹持一受试者的待测物体4，并通过夹式量测装置400中的光学模块120量测待测物体4的该生理数据。图4中的待测物体4可为该受试者的一根手指指尖，因此夹式量测装置400可为用于夹持该受试者的指尖的指尖量测装置，并通过夹式量测装置400中的光学模块120量测该指尖，以取得该受试者的该生理数据。
在一些实施方式中，光学生理信号量测装置1可用于量测各种生理数据。该生理数据可包括一血压数据、一血氧浓度数据、一血液流速数据、一血液黏滞度数据以及其他生理数据中的至少一个。在一些实施方式中，当该生理数据为该血压数据时，光学生理信号量测装置1可为光学血压量测装置。在一些实施方式中，光学生理信号量测装置1可通过光体积变化描记图法(Photoplethysmography,PPG)量测方法，进行各种生理数据的量测。因此，光学生理信号量测装置1亦可作为PPG量测装置。
图4B根据本公开的一个或多个技术，显示图4A所例示的夹式量测装置400的透视图。图4B中的夹式量测装置400可包括外盖410、内 壳体420、内盖430、外壳体440以及连结部450。图4B示出了夹式量测装置400的一个示例。夹式量测装置400可包括比图标更多或更少的元件，或具有各种图标的元件的不同配置。在不脱离本公开的情况下，可以添加额外的元件或者可以使用更少的元件。
外盖410与外壳体440可耦接而组成一第一元件组合。内盖430与内壳体420可耦接而组成一第二元件组合。请合并参阅图4A与图4B，内盖430与内壳体420的中间形成一容置空间402，以容置待测物体4。
连结部450用于连接外盖410与外壳体440的一侧，使外盖410与外壳体440可通过连结部450相互耦接，并可通过连结部450可滑动的耦接。外盖410与外壳体440之间可通过连结部450相对移动，以调整容置空间402的一空间尺寸。
内壳体420可进一步包括内壳基座421与弹性翼片422。内壳基座421与内盖430耦接，以形成容置空间402。外盖410与外壳体440所组成的该第一元件组合可包覆内壳基座421与内盖430，但并未包覆从内壳基座421的两侧向外凸出的弹性翼片422。当弹性翼片422的数量为1片时，弹性翼片422从内壳基座421的两侧中的一侧向外凸出。当弹性翼片422的数量为2片或超过2片时，每片弹性翼片422各自从内壳基座421的相异两侧向外凸出。弹性翼片422自内壳基座421向外凸出后，沿外壳体440的一外壳外侧表面延伸，以反向包覆外壳体440。换言之，虽然外盖410与外壳体440所组成的该第一元件组合可包覆内壳基座421与内盖430，但内壳体420亦可通过内壳基座421与向外凸出的弹性翼片422反过来包覆着内盖430与外壳体440。
图5根据本公开的一个或多个技术，显示图4B所例示的夹式量测装置400沿一组合方向Da的爆炸图。请合并参阅图4B与图5，夹式量测装置400可包括外盖410、内壳体420、内盖430、外壳体440、连结部450、第一磁性单元460、第一光信号模块470以及第二光信号模块480。图5示出了夹式量测装置400的一个示例。夹式量测装置400可包括比图 标更多或更少的元件，或具有各种图标的元件的不同配置。在不脱离本公开的情况下，可以添加额外的元件或者可以使用更少的元件。
内壳体420可进一步包括内壳基座421、弹性翼片422以及第二磁性单元423。内壳体420具有内壳内侧表面4200，第二磁性单元423设置在内壳体420的内壳内侧表面4200上。在一些实施方式中，第二磁性单元423可设置在内壳内侧表面4200中属于弹性翼片422的区块。换言之，弹性翼片422可具有一翼片内侧表面(图未示出)，该翼片内侧表面属于内壳内侧表面4200的一部份，而第二磁性单元423设置在该翼片内侧表面。在一些实施方式中，弹性翼片422从内壳基座421的两侧中的一侧向外凸出，而第二磁性单元423设置在弹性翼片422上与内壳基座421相对的另一侧。换言之，弹性翼片422的两端中的一端与内壳基座421耦接，而弹性翼片422的两端中的另一端上设置有第二磁性单元423。第二磁性单元423可黏贴或安装在该翼片内侧表面的条状磁性单元。
请合并参阅图4A、图4B与图5，内盖430与内壳体420的中间形成容置空间402，以容置待测物体4。再者，外壳体440与内壳体420的内壳基座421将容置空间402与内盖430包覆于其中。换言之，外壳体440与内壳体420之间包括了容置空间402。此外，内壳体420通过内壳基座421与弹性翼片422将容置空间402、内盖430与外壳体440的一外壳基座441包覆于其中。因此，容置空间402亦可位于内壳体420的内壳基座421与弹性翼片422之间。
外壳体440具有外壳外侧表面4400。第一磁性单元460设置在外壳体440的外壳外侧表面4400上。在一些实施方式中，第一磁性单元460可设置在外壳外侧表面4400中属于外壳基座441的区块。换言之，外壳基座441可具有一基座外侧表面(图未示出)，该基座外侧表面属于外壳外侧表面4400的一部份，而第一磁性单元460设置在该基座外侧表面。第一磁性单元460可为黏贴或安装在该基座外侧表面的片状磁性单元。
外壳体440可进一步包括第一滑动部442，外盖410可进一步包括第二滑动部411。第一滑动部442与第二滑动部411通过连结部450，可滑动的耦接在一起。第一滑动部442与第二滑动部411可沿一滑动方向相对移动，以调整外壳体440与外盖410之间的距离。在一些实施方式中，该滑动方向与组合方向Da相同。当待测物体4放入容置空间402时，可通过第一滑动部442与第二滑动部411之间的滑动，而达到调整外壳体440与外盖410之间距离的效果。当外壳体440与外盖410之间的距离越大，则外盖410所覆盖在内壳体420则具有远离于外壳体440与内盖430的空间。换言之，当外壳体440与外盖410之间的距离越大，内壳体420亦可与外壳体440之间拉开距离，而使内盖430与内壳体420的中间所形成的容置空间402可以扩大。当外壳体440与外盖410之间的距离越小，则外壳体440与外盖410会压缩内壳体420与外壳体440之间的距离，而同样压缩了内盖430与内壳体420之间的距离。换言之，当外壳体440与外盖410之间的距离越小，内壳体420与外壳体440之间距离会缩小，而使内盖430与内壳体420的中间所形成的容置空间402也会缩小。因此，容置空间402的该空间尺寸也会随着内壳体420与外壳体440之间的相对移动而改变。
另一方面，当待测物体4放入容置空间402时，可通过第一滑动部442与第二滑动部411之间的滑动，而达到调整外壳体440与外盖410之间距离的效果。当外壳体440与外盖410之间的距离越大，则使包覆在外壳体440与外盖410之间的内壳基座421与内盖430就可有互相远离的空间。换言之，当外壳体440与外盖410之间的距离越大，内盖430与内壳体420的中间所形成的容置空间402就可以扩大。当外壳体440与外盖410之间的距离越小，则使包覆在外壳体440与外盖410之间的内壳基座421与内盖430就会被挤压而互相靠近。换言之，当外壳体440与外盖410之间的距离越小，内盖430与内壳体420的中间所形成的容置空间402就可以缩小。因此，第一滑动部442与第二滑动部411沿该滑动方向的相对 移动，不但调整了外壳体440与外盖410之间的距离，也调整了容置空间402的该空间尺寸。
在一些实施方式中，第一磁性单元460与第二磁性单元423中仅有一个为具有磁性的磁性单元，而另外一个为不具磁性但可被磁性吸引的磁性单元。例如：第一磁性单元460为不具磁性但可被磁性吸引的磁性单元，而第二磁性单元423为具有磁性的磁性单元。因此，第一磁性单元460与第二磁性单元423之间的一磁性作用力为一磁性吸引力。在一些其他实施方式中，第一磁性单元460与第二磁性单元423皆为本身具有磁性的磁性单元。第一磁性单元460面对第二磁性单元423的磁极与第二磁性单元423面对第一磁性单元460的磁极的极性相异，因此第一磁性单元460与第二磁性单元423之间的该磁性作用力为该磁性吸引力。在另外一些其他实施方式中，第一磁性单元460与第二磁性单元423皆为本身具有磁性的磁性单元。第一磁性单元460面对第二磁性单元423的磁极与第二磁性单元423面对第一磁性单元460的磁极的极性相同，因此第一磁性单元460与第二磁性单元423之间的该磁性作用力为一磁性排斥力。
为确保该磁性吸引力及该磁性排斥力中的一个该磁性作用力可以产生，第一磁性单元460及第二磁性单元423中的一个需要为具有磁性的磁性单元，而另外一个可为具有磁性的磁性单元或不具磁性但可被磁性吸引的磁性单元。具有磁性的磁性单元可包含但不限于永久磁铁或电磁铁等具有磁性的磁性物质。不具磁性但可被磁性吸引的磁性单元可包含但不限于铁、钴、镍等铁磁性材料金属及其合金以及前述金属或合金与其他物质产生的混合物。
在一些实施方式中，当第一磁性单元460与第二磁性单元423之间所具有的该磁性作用力为该磁性吸引力时，第一磁性单元460与第二磁性单元423之间的该磁性吸引力可吸引弹性翼片422压回外壳体440，进而驱使外壳体440向外盖410靠近，以使容置空间402的该空间尺寸适配待测物体4的一物体尺寸。在这些实施方式中，弹性翼片422的初始位置是 较为远离甚至于直接远离外壳体440。在外壳体440被推开而靠近弹性翼片422时，弹性翼片422受到该磁性吸引力的吸引而偏离该初始位置，进而产生的一弹力使弹性翼片422反向远离外壳体440，进而松开容置空间402。因此，通过该磁性吸引力与该弹力之间的互相作用，可降低内盖430对待测物体4所施加的一压力。因此，夹式量测装置400可减少光学模块120对待测物体4的约束力与夹紧力所造成的该压力，而可维持稳定的生理信号，并降低量测过程中所造成的波形污染、变形和失真，以确保生理信号的质量可以正确地使用在该生理数据的量测上。
第一磁性单元460与第二磁性单元423之间的该磁性作用力可为驱使弹性翼片422向外壳基座441靠近的该磁性吸引力。因此，当待测物体4放入容置空间402时，虽然待测物体4会依据该物体尺寸撑开容置空间402，并顺势将外壳基座441推向弹性翼片422，而提高弹性翼片422所受到的该磁性吸引力，但是被该磁性吸引力吸引的弹性翼片422会偏离该初始位置而引发该弹力来反向拉回弹性翼片422，以避免该磁性吸引力过度驱使弹性翼片422回压外壳体440往外盖410的方向靠近，导致该磁性吸引力引发对内盖430的压迫，而对待测物体4产生不必要的压力。因此，该弹力可降低或避免该磁性吸引力所引发对待测物体4所施加的该压力。
该弹力可控制弹性翼片422趋向于外壳基座441所受到的该磁性吸引力，避免该磁性吸引力过度吸引弹性翼片422而向内侧压迫，以降低该磁性吸引力引发向内压迫而对待测物体4所施加的该压力。举例来说：当待测物体4放入容置空间402时，待测物体4会依据该物体尺寸撑开容置空间402。因此，内盖430与外壳体440皆会往远离外盖410的方向移动，而第一磁性单元460也会随着外壳体440而远离外盖410。虽然该磁性吸引力会在容置空间402被撑开时吸引弹性翼片422靠近，但弹性翼片422的该弹力会反向抵销部分该磁性吸引力，以避免该磁性吸引力过度驱使弹性翼片422往外盖410的方向靠近，导致弹性翼片422压迫内盖430， 而对待测物体4产生不必要的压力。因此，弹性翼片422的该弹力可降低或避免该磁性吸引力所引发对待测物体4所施加的该压力。
该磁性吸引力会随着第一磁性单元460与第二磁性单元423之间的距离而改变。当第一磁性单元460与第二磁性单元423越近，该磁性吸引会越大。当第一磁性单元460与第二磁性单元423越远，该磁性吸引力会越小。同样地，该弹力也会随着外壳体440与外盖410之间的距离而改变。由于弹性翼片422的初始位置是较为远离外壳体440，因此当外壳体440与外盖410之间的距离越近，弹性翼片422被吸引而偏离该初始位置的距离越大，该弹力会越大。当外壳体440与外盖410之间的距离越远，弹性翼片422偏离该初始位置的距离越小，该弹力会越小。
在待测物体4放入容置空间402前(即：该磁性吸引力与该弹力长期处于的平衡状态)，该磁性吸引力与该弹力可相等或因其他力量而仅有些微差距。当待测物体4逐步放入容置空间402后，由于外壳体440偏离内壳基座421的距离变大，使外壳体440与弹性翼片422的距离变小，该磁性吸引力增加，因而弹性翼片422靠向外壳体440，而有引发对待测物体4产生该压力的状况。此时，该弹力亦会因弹性翼片422被吸引而增大以抵御该磁性吸引力，进而缓冲该磁性吸引力的影响。换言之，当待测物体4放入容置空间402后，可通过第一磁性单元460与第二磁性单元423之间的距离远近，产生不同大小的该磁性吸引力与该弹力，以通过类磁浮的方式来调节该弹力与该磁性吸引力可能对待测物体4所施加的该压力。因此，夹式量测装置400可为一磁浮量测装置，并与运算单元112耦接，以使运算单元112依据该磁浮装置所取得的该量测信号计算如血压数据等各种生理数据。
在一些其他实施方式中，当第一磁性单元460与第二磁性单元423之间所具有的该磁性作用力为该磁性排斥力时，第一磁性单元460与第二磁性单元423之间的该磁性排斥力会驱使外壳体440推开弹性翼片422，进而松开容置空间402。在这些其他实施方式中，弹性翼片422的初始状 态是较为贴近外壳体440。在外壳体440通过该磁性排斥力推开弹性翼片422时，弹性翼片422所产生的该弹力可压回外壳体440。因此，该磁性排斥力亦间接驱使外壳体440向外盖410靠近，以使容置空间402的该空间尺寸适配待测物体4的一物体尺寸。因此，该磁性排斥力与该弹力之间的互相作用，可降低内盖430对待测物体4所施加的一压力。因此，夹式量测装置400可减少光学模块120对待测物体4的约束力与夹紧力所造成的该压力，而可维持稳定的生理信号，并降低量测过程中所造成的波形污染、变形和失真，以确保生理信号的质量可以正确地使用在该生理数据的量测上。
该弹力可为驱使弹性翼片422向外壳基座441靠近的微弹力。因此，当待测物体4放入容置空间402时，虽然待测物体4会依据该物体尺寸撑开容置空间402，而顺势将弹性翼片422向外推开，但是被向外推开的弹性翼片422会引发该弹力而压回外壳体440，以避免外壳体440与内壳体420之间的容置空间402过度扩大。因此，弹性翼片422的该弹力会驱使外壳体440往外盖410的方向靠近，以使容置空间402的该空间尺寸可适配待测物体4的该物体尺寸。
该磁性排斥力可控制弹性翼片422向外壳基座441施加的该弹力，避免该弹力过度的向内侧压迫，以降低该弹力对待测物体4所施加的该压力。举例来说：当待测物体4放入容置空间402时，待测物体4会依据该物体尺寸撑开容置空间402。因此，内盖430与外壳体440皆会往远离外盖410的方向移动，而第一磁性单元460也会随着外壳体440而远离外盖410。虽然弹性翼片422的该弹力会在容置空间402被撑开时略为压回外壳体440，但第一磁性单元460与第二磁性单元423之间的该磁性排斥力会反向抵销部分该弹力，以避免弹性翼片422的该弹力过度驱使外壳体440往外盖410的方向靠近，导致该弹力过度压迫内盖430，而对待测物体4产生不必要的压力。因此，该磁性排斥力可降低该弹力对待测物体4所施加的该压力。
该磁性排斥力会随着第一磁性单元460与第二磁性单元423之间的距离而改变。当第一磁性单元460与第二磁性单元423越近，该磁性排斥力会越大。当第一磁性单元460与第二磁性单元423越远，该磁性排斥力会越小。同样地，该弹力也会随着外壳体440与外盖410之间的距离而改变。由于弹性翼片422的初始状态是较为贴近外壳体440，因此当外壳体440与外盖410之间的距离越近，弹性翼片422较没有被向外推而偏离内壳基座421的距离越少，该弹力会越小。当外壳体440与外盖410之间的距离越远，弹性翼片422被外壳体440向外推而偏离内壳基座421的距离越大，该弹力会越大。
在待测物体4放入容置空间402前(即：该磁性排斥力与该弹力长期处于的平衡状态)，该磁性排斥力与该弹力可相等或因其他力量而仅有些微差距。当待测物体4逐步放入容置空间402后，由于弹性翼片422偏离内壳基座421的距离变大，该弹力会增加，因而使内盖430对待测物体4产生该压力。此时，该磁性排斥力亦会因外壳体440的移动而增大以抵御该弹力，进而降低该压力。换言之，当待测物体4放入容置空间402后，可通过第一磁性单元460与第二磁性单元423之间的距离远近，产生不同大小的该磁性排斥力与该弹力，以通过类磁浮的方式来调节该磁性排斥力与该弹力可能对待测物体4所施加的该压力。因此，夹式量测装置400可为一磁浮量测装置，并与运算单元112耦接，以使运算单元112依据该磁浮装置所取得的该量测信号计算如血压数据等各种生理数据。
在一些实施方式中，夹式量测装置400可通过PPG量测方法来针对待测物体4进行各种生理数据的量测。因此，夹式量测装置400可作为PPG量测装置。外壳体440可进一步包括位于外壳基座441上的一第一光信号模块容置部4410。第一光信号模块容置部4410可用以容置第一光信号模块470，使第一光信号模块470与外壳体440耦接，以量测待测物体4。内壳基座421可进一步包括一第二光信号模块容置部4210，第二光信号模块容置部4210可用以容置第二光信号模块480，以量测待测物体4。
请合并参阅图1、图4A与图5，第一光信号模块470与第二光信号模块480中的一个可作为光学模块120中的光源模块121，因此可用于发射一发射光。该发射光具有一发光波长，且该发光波长是依据血氧浓度对光吸收系数的影响量来做选择。该发光波长是从该光吸收系数几乎不受该血氧浓度影响的一低血氧影响光波段中来做选择。第一光信号模块470与第二光信号模块480中的另外一个可作为光学模块120中的光量测模块122，因此可用于接收经由该发射光量测待测物体4后的一侦测光。请再合并参阅图4B，由于第一光信号模块470与第二光信号模块480分别位于容置空间402的上方与下方，因此第一光信号模块470与第二光信号模块480所组成的光学模块120可为穿透式光学模块。该发射光可由第一光信号模块470与第二光信号模块480中的一个发射，经穿透位于容置空间402中的待测物体4后，经由第一光信号模块470与第二光信号模块480中的另外一个接收，以完成光学模块120的量测。在一些实施方式中，第一光信号模块470可为光源模块121，而第二光信号模块480可为光量测模块122。在另外一些实施方式中，第一光信号模块470可为光量测模块122，而第二光信号模块480可为光源模块121。
在一些其他实施方式中，第一光信号模块470与第二光信号模块480中的一个可同时包括光学模块120中的光源模块121以及光量测模块122。换言之，夹式量测装置400可不包括第一光信号模块470与第二光信号模块480中的另外一个。在一些实施方式中，夹式量测装置400可仅包括第一光信号模块470以作为光源模块121以及光量测模块122，而夹式量测装置400可不包括第二光信号模块480。在另外一些实施方式中，夹式量测装置400可仅包括第二光信号模块480以作为光源模块121以及光量测模块122，而夹式量测装置400可不包括第一光信号模块470。由于夹式量测装置400可仅包括第一光信号模块470与第二光信号模块480中的一个光信号模块，因此当该发射光从该光信号模块发射时，该发射光经位于容置空间402中的待测物体4反射后，会再回到该光信号模块 接收，以完成光学模块120的量测。因此，通过夹式量测装置400中唯一的一个光信号模块，该光信号模块可作为反射式光学模块，以同时作为光源模块121以及光量测模块122。
在一些实施方式中，当夹式量测装置400具有第一光信号模块470时，内盖430可包括一内盖中孔431。当第一光信号模块470作为光源模块121时，该发射光可穿过内盖中孔431，以照射到待测物体4。当第一光信号模块470作为光量测模块122时，该侦测光可穿过内盖中孔431，以被第一光信号模块470所接收。在一些实施方式中，当夹式量测装置400具有第二光信号模块480时，第二光信号模块容置部4210的中央可包括一内壳中孔(图未示出)。当第二光信号模块480作为光源模块121时，该发射光可穿过该内壳中孔，以照射到待测物体4。当第二光信号模块480作为光量测模块122时，该侦测光可穿过该内壳中孔，以被第二光信号模块480所接收。
图6A-6C根据本公开的一个或多个技术，分别显示图5所例示的外盖410、外壳体440以及连结部450的透视图。图6A-6C分别示出了外盖410、外壳体440以及连结部450的一个示例。外盖410、外壳体440以及连结部450可分别包括比图示更多或更少的元件，或具有各种图标的元件的不同配置。在不脱离本公开的情况下，可以添加额外的元件或者可以使用更少的元件。
外壳体440的第一滑动部442可进一步包括第一滑动轴4421以及第一滑动轨4422，外盖410的第二滑动部411可进一步包括连结孔4111、第二滑动轨4112以及多个第一固定部4113，连结部450可进一步包括连结轴451以及多个第二固定部452。多个第一固定部4113分别与多个第二固定部452中的对应一个耦接，以将连结部450与外盖410固定在一起，因此连结部450与外盖410之间不进行相对移动。
外壳体440的第一滑动轴4421与外盖410的第二滑动轨4112可滑动的耦接，使第一滑动轴4421在第二滑动轨4112中可沿第一滑动方向进 行滑动。连结轴451除了穿过外盖410的连结孔4111外，连结轴451进一步与外壳体440的第一滑动轨4422可滑动的耦接，使连结轴451在第一滑动轨4422中可沿第二滑动方向进行滑动。在一些实施方式中，第一滑动轴4421在第二滑动轨4112中的该第一滑动方向与连结轴451在第一滑动轨4422中的该第二滑动方向相反。请合并参阅图5与图6A-6C，该第一滑动方向与该第二滑动方向皆可与组合方向Da平行。
通过第一滑动部442与第二滑动部411之间的滑动，夹式量测装置400可适配待测物体4的该物体尺寸。当待测物体4为手指指尖时，该物体尺寸可为手指粗细(例如：手指指尖宽度及/或厚度)。
图7A根据本公开的一个或多个技术，显示图4B所例示的夹式量测装置400的上方透视图。图7B根据本公开的一个或多个技术，显示沿着图7A的线C1-C1截取的夹式量测装置400的横截面图。图7C根据本公开的一个或多个技术，显示图7B所例示的区域E1的放大图。
请合并参阅图4A、图7A与7B，夹式量测装置400的外部结构主要可由外盖410与外壳体440耦接的该第一元件组合所组成。夹式量测装置400的内部结构主要可由内盖430与内壳体420耦接的该第二元件组合所组成。内壳体420的内壳基座421可与内盖430耦接，而形成容置空间402于两者之间。内壳体420的弹性翼片422可突出于该第一元件组合，并反过来包覆外壳体440。第一光信号模块470可位于内盖430与外壳体440之间，而第二光信号模块480可位于外盖410与内壳体420之间，因此第一光信号模块470与第二光信号模块480可位于容置空间402的相对两侧。
内盖430与内壳体420所形成的该第二元件组合可具有开口部4021与接合部4022。开口部4021可为容置空间402的一容置入口，以供待测物体4从开口部4021放入容置空间402中。接合部4022可为容置空间402的一容置闭口。当待测物体4从开口部4021放入容置空间402后，待测物体4仅能深入到接合部4022，而无法再进一步向内深入。
内壳体420具有内壳内侧表面4200。请合并参阅图7A与7C，内壳内侧表面4200在内壳体420的内壳基座421的部位，经线C1-C1截取而于图7C中沿一前后方向Df显示为第一中间斜线4024。另外，内盖430与内壳体420在接合部4022处具有一接合平面4023。第一中间斜线4024与接合平面4023的一法线之间具有一第一倾斜角θ。换言之，内壳内侧表面4200在沿开口部4021至接合部4022的前后方向Df具有该第一倾斜角θ。在一些实施方式中，第一倾斜角θ可具有3°-7°的倾斜角度。在一些实施方式中，第一倾斜角θ可为5°。由于第一倾斜角θ的存在，容置空间402在开口部4021的开口截面积A1大于接合部4022的接合截面积A2。因此，第一倾斜角θ的存在可加强内壳基座421的内壳内侧表面4200与待测物体4之间的伏贴程度。
在一些实施方式中，内盖内侧表面4300经线C1-C1截取夹式量测装置400后，于图7C中沿前后方向Df显示为第二中间斜线4025。第二中间斜线4025与接合平面4023的该法线之间亦可具有一第二倾斜角。换言之，内盖内侧表面4300在沿开口部4021至接合部4022的前后方向Df亦可具有该第二倾斜角。在一些实施方式中，该第二倾斜角可具有3°-7°的倾斜角度。在一些实施方式中，该第二倾斜角可为5°。由于该第二倾斜角的存在，容置空间402在开口部4021的开口截面积A1大于接合部4022的接合截面积A2。因此，由于该第二倾斜角的存在可加强内盖430的内盖内侧表面4300与待测物体4之间的伏贴程度。
内壳内侧表面4200在内壳体420的内壳基座421的部位包含一内壳摩擦部。内壳内侧表面4200可分为内壳基座421的内壳内侧表面4200以及弹性翼片422的内壳内侧表面4200。内壳基座421的内壳内侧表面4200即为形成容置空间402的表面。换言之，该内壳摩擦部可位于内壳内侧表面4200中邻近容置空间402的部位。在一些实施方式中，内壳基座421的内壳内侧表面4200仅有一部分为该内壳摩擦部。因此，该内壳摩擦部的摩擦系数会高于内壳基座421的内壳内侧表面4200中其他部位的摩 擦系数。在另外一些实施方式中，整个内壳基座421的内壳内侧表面4200皆为该内壳摩擦部。因此，整个内壳基座421的内壳内侧表面4200都具有高摩擦系数。在一些实施方式中，当内壳基座421的内壳内侧表面4200仅有一部分为该内壳摩擦部时，可通过在内壳基座421的内壳内侧表面4200贴附高摩擦系数材质，以产生磨擦系数的差异。在另外一些实施方式中，当整个内壳基座421的内壳内侧表面4200皆为该内壳摩擦部时，可直接选用高摩擦系数材质来制作内壳基座421，或在内壳基座421的整个内壳内侧表面4200上贴附高摩擦系数材质，以产生磨擦系数的差异。
内盖内侧表面4300包含一内盖摩擦部。内盖内侧表面4300即为形成容置空间402的表面。换言之，该内盖摩擦部可位于邻近容置空间402的内盖内侧表面4300。在一些实施方式中，内盖430的内盖内侧表面4300仅有一部分为该内盖摩擦部。因此，该内盖摩擦部的摩擦系数会高于内盖内侧表面4300中其他部位的摩擦系数。在另外一些实施方式中，整个内盖内侧表面4300皆为该内盖摩擦部。因此，整个内盖内侧表面4300都具有高摩擦系数。在一些实施方式中，当内盖内侧表面4300仅有一部分为该内盖摩擦部时，可通过在内盖内侧表面4300贴附高摩擦系数材质，以产生磨擦系数的差异。在另外一些实施方式中，当整个内盖内侧表面4300皆为该内盖摩擦部时，可直接选用高摩擦系数材质来制作内盖430，或在整个内盖内侧表面4300上贴附高摩擦系数材质，以产生磨擦系数的差异。
夹式量测装置400需要减少对待测物体4的约束力与夹紧力所造成的该压力，才可维持稳定的生理信号。然而，当约束力与夹紧力所造成的该压力降低时，夹式量测装置400就可能因为待测物体4的移动而随时脱落。因此，夹式量测装置400中可包括该内盖摩擦部及该内壳摩擦部中的至少其中一个。通过较高摩擦系数的材质，可在内壳基座421的内壳内侧表面4200及/或内盖内侧表面4300与待测物体4之间产生较大的摩擦力，以辅助待测物体4能稳定留在容置空间402中，进而达到防滑的效果。因此，就算因为该磁性作用力的辅助而导致约束力与夹紧力所造成的 该压力降低，该内盖摩擦部及该内壳摩擦部亦可以避免夹式量测装置400因待测物体4的移动而脱落。
图7D根据本公开的一个或多个技术，显示图7B所例示的夹式量测装置400的内盖430与内壳体420沿该组合方向Da相对移动后的横截面图。
请合并参阅图4A、图7C与7D，当待测物体4伸入容置空间402时，由于第一倾斜角θ的存在，内壳内侧表面4200与内盖内侧表面4300受力方向较为均匀，因此待测物体4的该物体尺寸在驱使容置空间402的该空间尺寸扩大时，会以第一滑动部442与第二滑动部411作为该空间尺寸扩大的方式，并使外盖410与外壳体440沿组合方向Da进行相对移动。请进一步合并参阅6A-6C，第一滑动轴4421可在第二滑动轨4112中沿组合方向Da相对于外盖410向下移动。换言之，第一滑动轴4421可在第二滑动轨4112中沿该第一滑动方向进行滑动。另外，连结轴451可连同连结孔4111在第一滑动轨4422中沿组合方向Da相对于外壳体440向上移动。换言之，连结轴451连同连结孔4111可在第一滑动轨4422中沿该第二滑动方向进行滑动。
由于该空间尺寸扩大主要通过外盖410与外壳体440沿组合方向Da进行相对移动来产生，因此容置空间402在开口部4021的开口截面积A1以及接合部4022的接合截面积A2也会随着外盖410与外壳体440之间的相对移动量而改变。在一些实施方式中，由于第一倾斜角θ的存在，就算外盖410与外壳体440之间产生相对移动，开口部4021的开口截面积A1仍会维持大于接合部4022的接合截面积A2。在一些实施方式中，由于第一倾斜角θ未必能适配所有的待测物体4的轮廓。因此，该空间尺寸扩大未必全由外盖410与外壳体440沿组合方向Da的相对移动量来完成。换言之，当待测物体4放入夹式量测装置400时，外盖410与外壳体440之间亦可能会有些微的转动，导致开口部4021口径的扩大较接合部4022口径的扩大更多。在一些实施方式中，由于第一滑动部442与第二滑 动部411之间可包括第一滑动轴4421以及连结轴451，因此可降低外盖410与外壳体440之间转动的机会，以避免开口部4021的口径过度扩大，而导致内壳基座421的内壳内侧表面4200和内盖内侧表面4300与待测物体4之间的接触面积减小，进而使该摩擦力不足而容易松脱。
图8A根据本公开的一个或多个技术，显示沿着图7A的线C2-C2截取的夹式量测装置400的横截面图。图8B根据本公开的一个或多个技术，显示图8A所例示的夹式量测装置400在容置空间402扩大时示意图。
请合并参阅图4A、图8A与图8B，图8A显示了待测物体4尚未放入夹式量测装置400时，内壳基座422的内壳内侧表面4200与内盖430的内盖内侧表面4300所形成的容置空间402会处于一初始状态，而弹性翼片422会位于一初始位置。图8B显示了待测物体4放入夹式量测装置400后，内壳基座422的内壳内侧表面4200与内盖430的内盖内侧表面4300所形成的容置空间402会处于一扩大状态，而弹性翼片422会位于一弹力施加位置。该弹力施加位置会随着待测物体4的该物体尺寸而改变。
虽然容置空间402在扩大时，外盖410与外壳体440会沿组合方向Da相对移动，且内壳体420与内盖430亦会沿组合方向Da相对移动，但为方便以下说明，仅以外盖410与内壳体420的内壳基座421固定位置，而内盖430与外壳体440沿组合方向Da向下移动为例。
在一些实施方式中，第一磁性单元460与第二磁性单元423之间所具有的该磁性作用力为该磁性吸引力。在一实施方式中，当弹性翼片422所位在的该初始位置仍会使第一磁性单元460受到第二磁性单元423的该磁性吸引力影响时，弹性翼片422所位在的该初始位置会略为偏离一第一零弹力位置。此时，该磁性吸引力对弹性翼片422与内壳基座421之间的内壳交界424所产生的力矩为此外，由于位于该初始位置的弹性翼片422处于一第一平衡状态，因此弹性翼片422受到该磁性吸引力的影响而略为偏离该第一零弹力位置所造成的弹力的力矩亦会等于在一实施方式中，当弹性翼片422所位在的该初始位置距离第一磁性单元 460足够远，而使第二磁性单元423不受该磁性吸引力影响时，弹性翼片422所位在的该初始位置即为该第一零弹力位置。此时，该磁性吸引力与该弹力的力矩皆为0。该第一零弹力位置是指弹性翼片422未受到该磁性吸引力影响而呈现一无应力状态下所在的位置。
当弹性翼片422位于该弹力施加位置时，由于内盖430受到待测物体4进入夹式量测装置400的影响而向下移动，导致外壳体440接近弹性翼片422，使第一磁性单元460与第二磁性单元423之间的该磁性吸引力增加，进而使弹性翼片422相对于内壳交界424所产生的该磁性吸引力的力矩提高到然而，由于位于该弹力施加位置的弹性翼片422最终仍会处于一第二平衡状态，因此该弹力亦会因弹性翼片422更加偏离该第一零弹力位置而提升为来与该磁性吸引力的力矩平衡。
在一些其他实施方式中，第一磁性单元460与第二磁性单元423之间所具有的该磁性作用力为该磁性排斥力。当弹性翼片422位于该初始位置时，由于位于弹性翼片422末端的第一磁性单元460仍会维持与第二磁性单元423的该磁性排斥力，因此弹性翼片422亦会受到该磁性排斥力的影响而略为偏离一第二零弹力位置。该第二零弹力位置是指弹性翼片422未受到该磁性排斥力影响而呈现一无应力状态下所在的位置。此时，该磁性排斥力对弹性翼片422与内壳基座421之间的内壳交界424所产生的力矩为此外，由于位于该初始位置的弹性翼片422处于一第一平衡状态，因此弹性翼片422受到该磁性排斥力的影响而略为偏离该零弹力位置所造成的弹力的力矩亦会等于
在一些实施方式中，当弹性翼片422位于该弹力施加位置时，由于内盖430受到待测物体4进入夹式量测装置400的影响而向下移动，导致外壳体440一并推开弹性翼片422，使弹性翼片422向外壳体440挤压的该弹力增加，进而使弹性翼片422相对于内壳交界424所产生的力矩提高到然而，由于位于该弹力施加位置的弹性翼片422最终仍会处于一 第二平衡状态，因此该磁性排斥力亦会提升为来与该弹力的力矩平衡。
在一些实施方式中，由于第二磁性单元423设置在弹性翼片422的尾端，第二磁性单元423与内壳交界424的距离可以最大化，因此该磁性作用力的力矩的效果同样可以最大化，来使该磁性作用力与该弹力之间所造成对待测物体4的约束力与夹紧力可以互相调节。在一些实施方式中，由于第一磁性单元460可为片状磁性材，因此当弹性翼片422带动第二磁性单元423偏离该初始位置时，第一磁性单元460仍可与第二磁性单元423面对面，而可维持该磁性作用力。
在一些实施方式中，在外盖410与内壳体420的内壳基座421之间有第一空腔403。第一空腔403中可填充具有弹性的材质，以提高内壳基座421与待测物体4之间的缓冲力，有助于内壳基座421可柔软地包覆待测物体4并保持伏贴状态，进而降低对待测物体4的约束力。在一些实施方式中，在外壳体440与内盖430之间有第二空腔404。第二空腔404中可填充具有弹性的材质，以提高内盖430与待测物体4之间的缓冲力，有助于内盖430可柔软地包覆待测物体4并保持伏贴状态，进而降低对待测物体4的约束力。在一些实施方式中，第一空腔403与第二空腔404中皆可填充弹性的材质。在一些实施方式中，第一空腔403与第二空腔404可填充相同的材质。在一些实施方式中，第一空腔403与第二空腔404依据与待测物体4不同接触面各自的需求而可填充不同的材质。在一些实施方式中，所填充地材质可为硅胶、记忆海绵、凝胶、橡胶等材料。
图9根据本公开的一个或多个技术，显示另一种夹式量测装置500的透视图。请合并参阅图1、图4A、图4B与图9，图9中的夹式量测装置500与图4B中的夹式量测装置400相似，同样可包括外盖510、内壳体520、内盖530、外壳体540、连结部550以及第一磁性单元560。另外，夹式量测装置500亦具有容置空间502以接收待测物体4。
虽然图9并未示出第一光信号模块以及第二光信号模块，但夹式量测装置500与夹式量测装置400相同，都至少包括第一光信号模块以及第二光信号模块中的其中一个。当夹式量测装置500仅包括一个光信号模块时，该光信号模块可作为反射式光学模块，以同时作为光源模块121以及光量测模块122。图9示出了夹式量测装置500的一个示例。夹式量测装置500可包括比图标更多或更少的元件，或具有各种图标的元件的不同配置。在不脱离本公开的情况下，可以添加额外的元件或者可以使用更少的元件。
图9中的夹式量测装置500与图4B中的夹式量测装置400主要差异在于内壳体520与内壳体420的外型有所不同。内壳体420具有内壳基座421与弹性翼片422，而内壳体520同样具有内壳基座521与弹性翼片522。虽然内壳基座521与内壳基座421相同，但弹性翼片522的外型与弹性翼片422有所不同。当弹性翼片422位在该初始位置时，弹性翼片422整体会沿着外壳体440的外壳外侧表面4400延伸。换言之，弹性翼片422整体会沿着伏贴在外壳外侧表面4400的第一磁性单元460延伸。相对而言，当弹性翼片522位在该初始位置时，弹性翼片522会向外部扩展，而仅有设置有第二磁性单元523的弹性翼片522末段与外壳体540的外壳外侧表面接近。换言之，弹性翼片522不会沿着伏贴在外壳外侧表面的第一磁性单元560延伸，而是与外壳外侧表面之间存在有一弹性空间505。
请合并参阅图8C，当待测物体4放入夹式量测装置400时，由于弹性翼片422整体会沿着伏贴在外壳外侧表面4400的第一磁性单元460延伸，因此弹性翼片422仅能被外壳体440向左右两侧推挤，此时弹性翼片422的受力会集中在内壳交界424处，而此处较易受应力集中而受损。当待测物体4放入夹式量测装置500时，由于弹性翼片522与外壳外侧表面之间存在有弹性空间505，因此弹性翼片522除了会被外壳体540向左右两侧推挤外，亦会向下方推挤，此时弹性翼片522的受力除了在内壳交 界524处外，还会分散在弹性翼片522本身的弯折处，而较不易受应力集中而损坏。
图10A根据本公开的一个或多个技术，显示一种环型量测装置600的透视图。图10B根据本公开的一个或多个技术，显示图10A所例示的环型量测装置600在针对待测物体6进行量测的示意图。环型量测装置600可包括环圈元件610以及光信号模块620。图10A示出了环型量测装置600的一个示例。环型量测装置600可包括比图标更多或更少的元件，或具有各种图标的元件的不同配置。在不脱离本公开的情况下，可以添加额外的元件或者可以使用更少的元件。
请合并参阅图1、图10A与图10B，环型量测装置600可通过有线或无线的方式与运算模块110进行耦接。例如：可通过如图4A所示的连接单元401与运算单元110耦接，或直接通过无线模块与运算单元110耦接。光信号模块620可作为光学模块120，并作为可用于发射具有一发光波长的一发射光、接收该发射光进行量测后的一侦测光以及传送该量测结果至运算模块110的光学设备。
环型量测装置600可用于环绕一受试者的待测物体6，并通过环型量测装置600的光信号模块620量测待测物体6的该生理数据。图10B中的待测物体6可为该受试者的手指指节或手指指关节，因此环型量测装置600可为用于环绕该受试者的该指节或该指关节的指环量测装置，并通过环型量测装置600中的光信号模块620量测该指节或该指关节，以取得该受试者的该生理数据。在一些其他实施方式中，环型量测装置600可为手环量测装置、手表量测装置、脚环量测装置、头环量测装置等，通过环绕四肢或头部的方式进行量测的装置。
在一些实施方式中，环型量测装置600可用于量测各种生理数据。该生理数据可包括一血压数据、一血氧浓度数据、一血液流速数据、一血液黏滞度数据以及其他生理数据中的至少一个。在一些实施方式中，当该生理数据为该血压数据时，具有环型量测装置600的光学生理信号量测装 置1可作为光学血压量测装置。在一些实施方式中，环型量测装置600可通过光体积变化描记图法(Photoplethysmography,PPG)量测方法，进行各种生理数据的量测。因此，具有环型量测装置600的光学生理信号量测装置1亦可作为PPG量测装置。环型量测装置600可通过轻柔包覆该手指的第一关节、第二关节、第一指节、第二指节或第三指节，用以减少对该指节或该指关节的约束力与夹紧力，并维持PPG生理信号的稳定及完整性。
环圈元件610的中央具有一容置空间602。容置空间602是用于让待测物体6放入，以量测待测物体6的各种生理数据。在一些实施方式中，环圈元件610可为环绕容置空间602的一C型环圈。换言之，该C型环圈可形成一环圈开口601。环圈开口601具有一开口圆心角。该开口圆心角可为0°到60°。在一些实施方式中，该开口圆心角可为20°到40°。当待测物体6的物体尺寸越大，环圈元件610可能被撑开而有越大的圆心角。当待测物体6的物体尺寸越小，环圈元件610可被略为压紧而有越小的圆心角。因此，环圈开口601有助于环圈元件610满足不同待测物体6的物体尺寸。在另外一些实施方式中，环圈元件610可为环绕容置空间602的一圆形环圈。换言之，该圆形环圈可不具有环圈开口601。
环圈元件610可用一可塑性材质来制作。在一些实施方式中，环圈元件610可用热塑性材质来制作。因此，当环型量测装置600需要使用时，可略微加热环圈元件610使其短暂具有可塑性，并在其具有可塑性期间，将环圈元件610环绕待测物体6来进行生理数据的量测。待量测结束后，环型量测装置600可直接取下，等下一次的量测再行决定是否需要额外再加热。在一些其他实施方式中，环圈元件610可用一可塑性材质来制作。因此，环圈元件610在使用过程中无须额外加热，而可直接针对环圈元件610进行塑形，以适配待测物体6的该物体尺寸。在环圈元件610塑形后，环圈元件610可呈弧形曲面以伏贴手指而无额外夹紧力。
光信号模块620可用于发射该发射光。该发射光具有该发光波长，且该发光波长是依据血氧浓度对光吸收系数的影响量来做选择。该发光波长是从该光吸收系数几乎不受该血氧浓度影响的一低血氧影响光波段中来做选择。虽然图10A与图10B所示的光信号模块620包括3个光学元件621，但光学元件621的数量可为一个或多个。在一些实施方式中，光学元件621的数量可为1-6个中的任意数字，亦或者是更多的数量。
在一些实施方式中，若光信号模块620中的光学元件621仅位于环型量测装置600的单侧，则光信号模块620的光学元件621可同时包括光学模块120中的光源模块121以及光量测模块122。因此，当该发射光从光信号模块620的光学元件621发射后，该发射光经位于容置空间602中的待测物体6反射后，会再回到光学元件621接收，以完成光学模块120的量测。因此，由于生理数据的量测仅通过环型量测装置600中单侧的光信号模块620，光信号模块620可作为反射式光学模块，以同时作为光源模块121以及光量测模块122。
在另外一些实施方式中，若光信号模块620中的光学元件621能分散到环型量测装置600的两侧，则光信号模块620中不同的光学元件621可各自作为光学模块120中的光源模块121或光量测模块122。举例来说，环型量测装置600可在两侧各具有一组光信号模块620，其中一侧的光信号模块620中的光学元件621可作为光源模块121，另外一侧的光信号模块620中的光学元件621可作为光量测模块122。因此，该发射光可由其中一侧的光信号模块620中的光学元件621发射，该发射光经穿透位于容置空间602中的待测物体6后，经由另外一侧的光信号模块620中的光学元件621接收，以完成光学模块120的量测。
图11A根据本公开的一个或多个技术，显示图10A所例示的环圈元件610在摊平状态下的示意图。图11B根据本公开的一个或多个技术，显示图10A所例示的环圈元件610在环形状态下的透视图。图11C根据本公开的一个或多个技术，显示图10A所例示的光信号模块620的透视 图。图11A-11C分别示出了环圈元件610及光信号模块620的一个示例。环圈元件610及光信号模块620可包括比图标更多或更少的元件，或具有各种图标的元件的不同配置。在不脱离本公开的情况下，可以添加额外的元件或者可以使用更少的元件。
在一些实施方式中，环圈元件610可被摊平而处于该摊平状态。为适应不同的该物体尺寸，可制作不同长度的环圈元件610来满足不同使用者的需求。另外，由于环圈元件610可为C型环圈，该开口圆心角的大小亦可用于适配不同的该物体尺寸。在一些实施方式中，若环圈元件610相较于物体尺寸的长度过长，环圈元件610亦可将其塑形为类似于数字「6」的情况，并让光信号模块620位于环形范围内，以确认生理数据可正确的量测。
环圈元件610可进一步包括环圈基座611与环圈框架612。环圈基座611与环圈框架612耦接，而环圈框架612的中央形成光信号模块容置部6120。光信号模块容置部6120用于容置光信号模块620。光信号模块容置部6120的数量可依据环型量测装置600中光信号模块620的数量而定。此外，光信号模块容置部6120的容置尺寸亦可依据环型量测装置600中光信号模块620的模块尺寸而定。
光信号模块620可通过胶合、卡榫或扣合等各种接合方式与环圈元件610进行接合。在一些实施方式中，以图11B与图11C为例，光信号模块容置部6120可为一环圈通孔。光信号模块620可包括外侧壁622、内侧壁623以及中间凹槽624。中间凹槽624由外侧壁622以及内侧壁623所形成。因此，光信号模块620的侧向截面为一「I」字型，使光信号模块620可通过中间凹槽624镶嵌到环圈元件610的环圈框架612上，而填补了该环圈通孔。在一些其他实施方式中，光信号模块容置部6120可为一环圈凹槽，以供光信号模块620可通过胶合、贴合或扣合等方式贴附在环圈元件610上，以填补了该环圈凹槽。
图12根据本公开的一个或多个技术，显示图10A所例示的环圈元件610的材质的示意图。图12示出了环圈元件610的一个示例。环圈元件610可包括比图标更多或更少的元件，或具有各种图标的元件的不同配置。在不脱离本公开的情况下，可以添加额外的元件或者可以使用更少的元件。
在一些实施方式中，环圈元件610可为一单层软性元件。该单层软性元件可为塑形的材质。在一些实施方式中，环圈元件610可为一多层软性元件。该多层软性元件可通过不同材料的特性来达到多种的效果。以图12为例，环圈元件610可包括一透气层6101、夹片层6102以及亲肤层6103。透气层6101可以透气材质来制作，以避免配戴期间有闷热的现象。另外，透气层6101亦可选用防水材质，除了能保持干燥，亦可避免环型量测装置600因受潮或浸湿而损坏。夹片层6102可选用可塑性高的网状结构材质来制作，除了本身会具有弹性与挺度外，亦可维持透气的效果。由于在环型量测装置600在配戴到待测物体6时，亲肤层6103会直接与待测物体6接触，因此亲肤层6103需要有防滑的亲肤面，以避免亲肤层6103与待测物体6过度的摩擦。
图13根据本公开的一个或多个技术，显示图10B所例示的区域E2的放大图。
请合并参阅图1与图13，在一些实施方式中，光学元件621可为凸点设计而具有多个凸点。由于待测物体6的表面通常为软性皮肤，因此当待测表面6与光学元件621接触时，作为光源模块121或光量测模块122的光学元件621会因软性皮肤对应该多个凸点而略为凹陷，而使待测物体6的表面与光学元件621更为接近与伏贴，有助于减少光学元件621与待测物体6的表面之间产生间隙气泡的可能性。在一些实施方式中，光源模块121或光量测模块122可直接设置在该多个凸点处。在一些实施方式中，该多个凸点与待测物体6的表面亦可产生防滑效果。在一些实施方式中，该多个凸点的形状可为任意形状。在一些实施方式中，该多个凸点 的形状可以各自相同、互不相同或者部分相同部分不同。在一些实施方式中，该多个凸点的形状可包含但不限于圆形、方形、三角形和多边形等，只须要该多个凸点比邻近周围的光信号模块620的表面高即可。在一些其他实施方式中，光学元件621亦可设置在光信号模块620中的多个元件空间6211中，该多个元件空间6211可对应于该多个凸点，亦可不设置该多个凸点的位置。
图14A根据本公开的一个或多个技术，显示另一种环型量测装置700的透视图。图14B根据本公开的一个或多个技术，显示图14A所例示的环型量测装置700的上方透视图。环型量测装置700可包括环圈外框710以及环圈内框720。图14A与图14B示出了环型量测装置700的一个示例。环型量测装置700可包括比图标更多或更少的元件，或具有各种图标的元件的不同配置。在不脱离本公开的情况下，可以添加额外的元件或者可以使用更少的元件。
请合并参阅图1、图14A与图14B，环型量测装置700可通过有线或无线的方式与运算模块110进行耦接。例如：可通过如图4A所示的连接单元401与运算单元110耦接，或直接通过无线模块与运算单元110耦接。
环型量测装置700可用于环绕一受试者的待测物体，并通过环型量测装置700量测待测物体的该生理数据。待测物体可为该受试者的手指指节或手指指关节，因此环型量测装置700可为用于环绕该受试者的该指节或该指关节的指环量测装置，并量测该指节或该指关节，以取得该受试者的该生理数据。在一些其他实施方式中，环型量测装置700可为手环量测装置、手表量测装置、脚环量测装置、头环量测装置等，通过环绕四肢或头部的方式进行量测的装置。
在一些实施方式中，环型量测装置700可用于量测各种生理数据。该生理数据可包括一血压数据、一血氧浓度数据、一血液流速数据、一血液黏滞度数据以及其他生理数据中的至少一个。在一些实施方式中，当该 生理数据为该血压数据时，具有环型量测装置700的光学生理信号量测装置1可作为光学血压量测装置。在一些实施方式中，环型量测装置700可通过光体积变化描记图法(Photoplethysmography,PPG)量测方法，进行各种生理数据的量测。因此，具有环型量测装置700的光学生理信号量测装置1亦可作为PPG量测装置。环型量测装置700可通过环圈内框720所形成的包覆圈，并利用可伸缩的包覆圈来包覆该手指的第一关节、第二关节、第一指节、第二指节或第三指节，用以减少对该指节或该指关节的约束力与夹紧力，并维持PPG生理信号的稳定及完整性。
环型量测装置700可包括至少一个环圈外框710以及多个环圈内框720。至少一个环圈外框710包覆多个环圈内框720。多个环圈内框720各自具有一个内框内侧表面7200，且多个环圈内框720围绕成环以形成容置空间702。容置空间702用于容纳该受试者的该待测物体，以便量测该受试的的该生理数据。多个环圈内框720的多个内框内侧表面7200为围绕容置空间702的表面。换言之，当该待测物体放入环型量测装置700时，多个内框内侧表面7200即为环型量测装置700与该待测物体接触的表面。因此，多个内框内侧表面7200可具有柔软且亲肤的接触表面。
至少一个环圈外框710的数量可为一个或多个。当至少一个环圈外框710的数量为一个时，环圈外框710为固定尺寸的环型外框。因此，虽然多个环圈内框720具有一定的伸缩范围，但环圈外框710仍可有不同尺寸的大小，来适配不同物体尺寸的待测物体。当至少一个环圈外框710的数量为多个时，多个环圈外框710的尺寸可以完全相同、可以完全不同或者部分相同部分不同。多个环圈外框710可互相组合而形成一个完整的环型外框，因此环型量测装置700可具有不同的尺寸，以适配不同物体尺寸的待测物体。
在一些实施方式中，当环圈外框710的数量为一个时，多个环圈内框720可容置于单一个环圈外框710中，以形成容置空间702。在一些其他实施方式中，当环圈外框710的数量为多个时，多个环圈内框720的数 量可对应于多个环圈外框710的数量。例如：多个环圈内框720的数量可以等于多个环圈外框710的数量，或者多个环圈内框720的数量是多个环圈外框710的数量的倍数。在另外一些其他实施方式中，当环圈外框710的数量为多个时，多个环圈内框720的数量可与多个环圈外框710的数量无关。例如：多个环圈外框710的数量为3，而多个环圈内框720的数量为2。
在一些实施方式中，多个环圈内框720中的至少一个可具有用于容置光信号模块的光信号模块容置部，因此可能有部分环圈内框720不具有光信号模块容置部。在一些其他实施方式中，全部的环圈内框720皆可具有用于容置光信号模块的光信号模块容置部。在一些实施方式中，多个光信号模块容置部中的至少一个可容置光信号模块，因此可能有部分光信号模块容置部并未容置光信号模块，而处于空闲状态。在一些其他实施方式中，全部的光信号模块容置部皆可容置光信号模块。
容置在光信号模块容置部中的光信号模块可作为光学模块120，并作为可用于发射具有一发光波长的一发射光、接收该发射光进行量测后的一侦测光以及传送该量测结果至运算模块110的光学设备。在一些实施方式中，该发光波长是依据血氧浓度对光吸收系数的影响量来做选择。该发光波长是从该光吸收系数几乎不受该血氧浓度影响的一低血氧影响光波段中来做选择。
在一些实施方式中，若仅有一个光信号模块容置在一个光信号模块容置部时，则该光信号模块可同时包括光学模块120中的光源模块121以及光量测模块122。因此，当该发射光从该光信号模块发射后，该发射光经位于容置空间702中的待测物体反射后，会再回到该光信号模块，以完成光学模块120的量测。因此，由于生理数据的量测仅通过环型量测装置700中唯一的该光信号模块。该光信号模块可作为反射式光学模块，以同时作为光源模块121以及光量测模块122。
在另外一些实施方式中，若对应两侧的光信号模块容置部中各自具有光信号模块时，则不同的光信号模块可各自作为光学模块120中的光源模块121或光量测模块122。举例来说，环型量测装置700可在两侧各具有一组光信号模块，其中一侧的该光信号模块可作为光源模块121，另外一侧的该光信号模块可作为光量测模块122。因此，该发射光可由其中一侧的该光信号模块发射后，该发射光经穿透位于容置空间702中的该待测物体后，经由另外一侧的该光信号模块接收，以完成光学模块120的量测。
图15A根据本公开的一个或多个技术，显示图14A所例示的环型量测装置700的上方透视图。图15B根据本公开的一个或多个技术，显示沿着图15A的线C3-C3截取的环型量测装置700的横截面图。图15B示出了环型量测装置700的一个示例。环型量测装置700可包括比图标更多或更少的元件，或具有各种图标的元件的不同配置。在不脱离本公开的情况下，可以添加额外的元件或者可以使用更少的元件。
请合并参阅图1、图14A与图15B，环圈外框710中包括多个环圈内框721-724，多个环圈内框721-724可各自具有多个内框内侧表面7210-7240中对应的一个内框内侧表面。当该待测物体放入环型量测装置700时，多个内框内侧表面7210-7240会与该待测物体进行接触。因此，多个内框内侧表面7210-7240可具有柔软且亲肤的接触表面。
环圈外框710与多个环圈内框721-724之间包括多个弹性元件731-734。多个弹性元件731-734用于产生具轻伸缩性的空间变化结构，来适应待测物体的不同物体尺寸。在一些实施方式中，多个弹性元件731-734可为弹簧、伸缩带、弹片或其他具弹性的物质，以达到伏贴待测物体的效果。在一些实施方式中，多个环圈内框721-724可各自耦接多个弹性元件731-734中对应的一个弹性元件。因此，多个弹性元件的数量可等于多个环圈内框的数量。在一些其他实施方式中，当多个弹性元件的数量大于多个环圈内框的数量时，多个环圈内框可各自耦接多个弹性元件中对应的至 少一个弹性元件。举例来说：多个环圈内框721-724可各自耦接两个以上的弹性元件。
环圈外框710可具有多个外框固定部711-714。外框固定部711-714可分别与多个弹性元件731-734中的对应一个弹性元件耦接，以将多个弹性元件731-734固定在环圈外框710上。
多个环圈内框721-724可具有多个内框固定部7211-7241以及7212-7242。多个内框固定部7211-7241以及7212-7242可分别与多个弹性元件731-734中的对应一个弹性元件耦接，以将多个弹性元件731-734固定在多个环圈内框721-724上。
在一些实施方式中，多个弹性元件731-734可皆为一V型弹性元件。各个V型弹性元件皆具有一个尖端部分以及两个终端部分。多个弹性元件731-734各自的尖端部分可与外框固定部711-714中的对应一个外框固定部耦接。再者，多个弹性元件731-734各自的一个右侧终端部分可与内框固定部7211-7241中的对应一个内框固定部耦接，而多个弹性元件731-734各自的一个左侧终端部分可与内框固定部7212-7242中的对应一个内框固定部耦接。因此，多个弹性元件731-734通过各自的尖端部分与环圈外框710耦接固定，并通过各自的两个终端部分同时与多个环圈内框721-724中对应的一个环圈内框耦接，来承受来自多个环圈内框721-724的推挤。换言之，当该待测物体放入环型量测装置700时，多个环圈内框721-724受到该待测物体的推挤而往环圈外框710靠近。此时，多个弹性元件731-734通过其弹力，产生具轻伸缩性的空间变化结构，来适应该待测物体的不同物体尺寸。
在一些其他实施方式中，多个弹性元件可皆为一I型弹性元件。各个I型弹性元件皆具有两个终端部分。多个弹性元件各自的一个终端部分可与多个外框固定部中的对应一个外框固定部耦接，而多个弹性元件各自的另一个终端部分可与多个内框固定部中的对应一个内框固定部耦接。因此，多个弹性元件通过各自的两个终端部分分别与环圈外框以及对应的一 个环圈内框耦接，来承受来自多个环圈内框的推挤。换言之，当该待测物体放入环型量测装置时，多个环圈内框受到该待测物体的推挤而往环圈外框靠近。此时，多个弹性元件通过其弹力，产生具轻伸缩性的空间变化结构，来适应该待测物体的不同物体尺寸。
在一些实施方式中，环型量测装置的伸缩范围约为1mm-6mm。在一些实施方式中，环型量测装置的伸缩范围约为2mm。在一些实施方式中，环型量测装置的伸缩方向可为多向伸缩，以增加伸缩空间。在一些实施方式中，该伸缩方向的数量可为2、3、4、5等多种方向。在一些实施方式中，环型量测装置700的该伸缩方向的数量可为4种。
在一些实施方式中，环型量测装置700的伸缩方向可由多个环圈内框721-724的数量来决定。在一些其他实施方式中，环型量测装置700的伸缩方向可由多个弹性元件731-734的数量来决定。
以上所示和描述的实施方式仅是示例。许多细节在本领域中经常被发现。因此，许多这样的细节既没有显示也没有描述。尽管在前面的描述中已经连同本公开的结构和功能的细节阐述了本公开的许多特征和优点，但本公开仅是说明性的，并且在细节上改变可以做出的。因此应当理解，上述实施例可以在权利要求的范围内进行修改。

Claims (11)

  1. 一种光体积变化描记图法PPG量测装置，包括：
    一外壳体；
    一内壳体，其与该外壳体耦接并且该内壳体与该外壳体之间可相对移动，其中：
    该外壳体与该内壳体之间包括一容置空间，以容置一待测物体，以及
    该容置空间的空间尺寸随该外壳体与该内壳体间的相对移动而改变；
    一第一磁性单元，其设置于该外壳体的一外壳外侧表面；
    一第二磁性单元，其设置于该内壳体的一内壳内侧表面；以及
    一光信号模块，其与该外壳体耦接，并配置用以量测该待测物体，
    其中该第一磁性单元与该第二磁性单元之间具有一磁性作用力，该磁性作用力驱使该容置空间的该空间尺寸适配该待测物体的一物体尺寸。
  2. 如权利要求1所述的PPG量测装置，其中：
    该光信号模块用于接收经由一发射光量测该待测物体后的一侦测光或用于发射该发射光，以及
    该发射光具有一发光波长，且该发光波长是依据血氧浓度对光吸收率的影响量来做选择。
  3. 如权利要求2所述的PPG量测装置，其中：
    该发光波长是从该光吸收率不受该血氧浓度影响的一低血氧影响光波段中来做选择。
  4. 如权利要求1所述的PPG量测装置，更包括：
    一外盖，其与该外壳体耦接而组成一第一元件组合；以及
    一内盖，其与该内壳体耦接而组成一第二元件组合，并于该内盖与该内壳体中间产生该容置空间。
  5. 如权利要求4所述的PPG量测装置，其中该内壳体更包括：
    一内壳基座，其与该内盖耦接，其中：
    该容置空间由该内壳基座与该内盖所形成，以及
    该第一元件组合包覆该内壳基座与该内盖；以及
    一弹性翼片，其从该内壳基座的两侧中的一侧向外凸出，并沿该外壳体的该外壳外侧表面延伸，以包覆该外壳体，其中：
    该第二磁性单元设置于该弹性翼片的一翼片内侧表面，
    该弹性翼片的一弹力与该磁性作用力中的一个驱使该外壳体向该外盖靠近，以使该容置空间的该空间尺寸适配该待测物体的该物体尺寸，以及
    通过该磁性作用力与该弹力间的互相作用，以降低该内盖对该待测物体所施加的一压力。
  6. 如权利要求4所述的PPG量测装置，其中：
    该外壳体包括一第一滑动部，
    该外盖包括一第二滑动部，以及
    该第一滑动部与该第二滑动部可滑动的耦接，使该第一滑动部与该第二滑动部之间可相对移动，以调整该容置空间的该空间尺寸。
  7. 如权利要求6所述的PPG量测装置，其更包括：
    一连结轴，其与该外盖耦接，其中：
    该第一滑动部包括一第一滑动轴与一第一滑动轨，
    该第二滑动部包括一第二滑动轨，
    该第一滑动轴与该第二滑动轨可滑动的耦接，使该第一滑动轴在该第二滑动轨中可沿一第一滑动方向滑动，以及
    该连结轴与该第一滑动轨可滑动的耦接，使该连结轴在该第一滑动轨中可沿一第二滑动方向滑动。
  8. 如权利要求4所述的PPG量测装置，其中：
    该第二元件组合具有一开口部与一接合部，以及
    该内壳内侧表面在沿该开口部至该接合部的一前后方向具有一倾斜角，以使该容置空间在该开口部的一开口截面积大于该接合部的一接合截面积。
  9. 如权利要求8所述的PPG量测装置，其中：
    该接合部具有一接合平面，
    该内壳内侧表面的中间沿该前后方向具有一中间斜线，以及
    该中间斜线与该接合平面的一法线具有3-7度的该倾斜角。
  10. 如权利要求1所述的PPG量测装置，其中：
    该内壳内侧表面中邻近该容置空间处包含一内壳摩擦部，以及
    该内壳摩擦部具有高于该内壳内侧表面中其他部位的一摩擦系数。
  11. 一种光学血压量测装置，包括：
    一磁浮量测装置，该磁浮量测装置为如权利要求1-10中的任一项所述的光体积变化描记图法PPG量测装置；以及
    一运算模块，其耦接该磁浮装置，以依据该磁浮装置所取得的一量测信号计算一血压数据。
CN202480043649.3A 2023-07-07 2024-07-05 光体积变化描记图法量测装置及光学血压量测装置 Pending CN121752182A (zh)

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